
_START_ARTICLE_
فحم الكوك
_START_PARAGRAPH_
فحم الكوك هو مادة كربونية قابلة للاستخدام كوقود بإحراقها، ويتم تصنيعها بالتقطير الإتلافي للفحم الحجري أو الفحم البيتوميني، ويكون شكل الفحم في النهاية على هيئة أحجار سوداء ورمادية جافة لكنها ليست شديدة الصلابة وقابلة للكسر.
_START_SECTION_
كيفية الإنتاج
_START_PARAGRAPH_
تستغرق عملية الإنتاج من 16 إلى 40 ساعة على حسب الجودة المنشودة للفحم، وخلال تلك العملية، يتحول خليط الفحم الحجري إلى كوك عن طريق عزل واستئصال المواد الطيارة المتعلقة به، ثم بعد ذلك يتم تغيير هيئتها فيزيائياً وميكانيكياً._NEWLINE_يتم عزل تلك المواد في البداية عن طريق تسخين الفحم الحجري في أفران معزولة عن الهواء بدرجات قد تصل إلى 2000 درجة مئوية، وفي إحدى مراحل التسخين المتوسطة يتحول الفحم إلى لباب بلاستيكي، ثم يتجمد مرة أخرى في درجات الحرارة الأعلى، فيتم جمعه وتبريده.
_START_SECTION_
عجينة الكوك
_START_PARAGRAPH_
أول مرحلة من مراحل إنتاج الكوك هي جمع الفحم وتجهيزه قبل إدخاله الأفران. تعتمد جودة الكوك النهائية بشكل أساسي على تلك المرحلة، فهي تتكون من خلط أنواع مختلفة من الفحم، وهي عادةً عملية أوتوماتيكية. ثم يتم طحن الخليط في النهاية._NEWLINE_بعد ذلك يتم خلط الفحم مع بعض المازوت (وقود التسخين) بنسبة 1 إلى 5‰ (من واحد إلى خمسة في الألف) من كتلته. وتساعد تلك العملية والمسماة "Fioulage" على تقليل انحدار الالكثافة النسبية للفحم داخل الفرن بسبب الجاذبية.
_START_SECTION_
التسخين
_START_PARAGRAPH_
لإنتاج فحم الكوك المستخدم في صناعة الفولاذ، يتم تسخين اللباب الفحمي في أفران تسمى "أفران الغرفة الرأسية"._NEWLINE_ويتكون الفرن من جدارين من الطوب العازل ومغلق بباب من كل ناحية. والغرفة بشكل عام متوازية الأسطح، ويتراوح طولها بين 12 إلى 18 م، وعرض من 0،4 إلى 0،8 م، وبارتفاع من 4 إلى 8 م. كما لا تكون الألواح الجانبية متوازية تماماً، فهي مبنية بزاوية افتتاح بسيطة، وذلك بغرض تسهيل إخراج المواد من الفرن._NEWLINE_يتم تسخين الفرن من خلال أرصفة من الغرف (مداخن) على الجوانب، فيوجد رصيف على كل جانب من الفرن. ويسمح نظام التسخين بالوصول إلى درجات حرارة من 1200 إلى 1350 درجة مئوية._NEWLINE_يتم توصيل الأفران ببطارية بأعداد من 10 إلى 100، ويتم توصيل كل فرنان بمدخنة. وتعمل بطارية الأفران بمُجَمِّع للحرارة يسمح بالحصول على الحرارة الزائدة غير المستخدمة من الأفران ومن ثم نقلها إلى مخارج المداخن._NEWLINE_للحصول على فحم كوك تعديني (للاستخدام في الأفران العالية)، بدرجات حرارة من 1200 إلى 1350 درجة مئوية، يستغرق وقت التسخين من 16 إلى 20 ساعة._NEWLINE_إن أول آلة تتدخل في عملية إنتاج الكوك هي "آلة التفرين" (بالفرنسية: Enfourneuse)، والتي تستخدم وسيطاً كالقمع لإدخال كمية محددة من الفحم (نحو 40 طناً) من خلال أفواه (تدعى فواصل) موضوعة عند قمة الأفران._NEWLINE_خلال عملية التسخين، يمر لباب الكوك بمراحل مختلفة. أول مرحلة عند 150 درجة مئوية هي التجفيف. ويحدث فيها تبخر الماء. وعند 350 درجة، يخف اللباب وتقل لزوجته، وتصل لحدها الأدنى لدى 450 درجة. ويصاحب تلك الظواهر انتفاخ قوي في اللباب، ثم تقل اللزوجة أكثر ويعود اللباب صلباً مرة أخرى لدى 550 درجة. وعند الدرجات الأعلى من ذلك، نمر بمرحلة كربنة الشبه-كوك. فينكمش اللباب وتصدر منه مواد طيارة والتي يتم جمعه مرة أخرى.
_START_SECTION_
الإخراج من الفرن والإخماد
_START_PARAGRAPH_
تقوم "آلة الإخراج من الفرن" (بالفرنسية: Défourneuse) بدفع الكوك الساخن (نحو 1000 درجة مئوية) باستخدام مدق ورف كوسيط إلى طُرقة "إرشاد الكوك". حيث تقوم تلك الطُرقة بتمرير "خبز الكوك" حتى إسقاطه في عربة الفحم. ثم تقوم تلك العربة بدورة إخماد حيث يتم تبريد فحم الكوك بعملية رش للمياه. ويصاحب تلك العملية إصدار قوي لبخار الماء بما يقارب 80 م³ من المياه (2 م³ من المياه هي الكمية الضرورية لإخماد 1 طن من الكوك بدرجة 1000 مئوية) ثم يتم سكبهم خلال 1 إلى 2 دقيقة، ويختفي بقية الماء على هيئة بخار._NEWLINE_يتم تفتيت الفحم أثناء عملية تبريده إلى قطع بأحجام مختلفة، ويتم فرزها قبل الاستخدام وفقاً لأحجامها.